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Type: TESE DIGITAL
Title: Preparação e caracterização de biocompósitos híbridos baseados em nanocristais de celulose de fibras de munguba
Title Alternative: Preparation and characterization of composite hibryds based on cellulose nanocrystals
Author: Pinheiro, Ivanei Ferreira, 1987-
Advisor: Mei, Lúcia Helena Innocentini, 1953-
Abstract: Resumo: Neste trabalho estudou-se biocompósitos híbridos e bionanocompósitos preparados pela combinação de poli(butileno adipato co-tereftalato)-PBAT, fibras de munguba e nanocristais de celulose. Os nanocristais de celulose tipo I e II, foram obtidos de duas diferentes fontes, celulose microcristalina e fibras de Munguba natural da Amazonia. Para a extração de componentes não celulósicos as fibras passaram por alguns tratamentos químicos, como mercerização e branqueamento; posteriormente foram caracterizadas por difração de raios ¿ X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e microscopia eletrônica de varredura (SEM) para se avaliar o efeito de tais tratamentos nas fibras. Tanto as fibras branqueadas quanto a celulose microscristalina foram submetidas a hidrólise ácida para obtenção de nanocristais de celulose, sendo parte deles quimicamente modificados com octadecil isocianato (C18H37NCO). Ambos os tipos de nanocristais, modificados e não modificados, foram caracterizados por DRX, FTIR, TGA, microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e Ângulo de Contato. Os resultados de DRX mostraram alterações da estrutura cristalina da celulose, enquanto que os resultados de FTIR e Ângulo de Contato mostraram alterações na polaridade do nanocristal. Compósitos e nanocompósitos foram preparados em diferentes concentrações e caracterizados quanto ao comportamento reológico, propriedades mecânicas por tração, análise dinâmicomecânica (DMA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TGA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que a obtenção de nanocristais, tipo I e tipo II, foi bem sucedida e indicaram mudanças nas propriedades mecânicas, cristalinas e térmicas do PBAT em presença desses nanocristais. Testes de biodegradação e biodesintegração foram realizados e verificou-se que, além de ocorrer a biodegradação dos materiais, a adição de nanocristais não modificados mostrou que estes reforços se mostraram promissores para o aumento da velocidade de degradação e desintegração do PBAT

Abstract: In this work we studied hybrid composites and nanocomposites prepared by combining poly (butylene adipate-co-terephthalate) - PBAT, munguba fibers and cellulose nanocrystals. The nanocrystals of cellulose type I and II, were obtained from two different sources, microcrystalline cellulose and natural Munguba fibers of Amazonia. For the extraction of non-cellulosic fiber component were submmited some chemical treatments such as bleaching and mercerization. They were further characterized by X- ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), thermal gravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM) to evaluate the effect of such treatments in the fibers. Both bleached fibers as microcrystalline cellulose were subjected to acid hydrolysis to obtain cellulose nanocrystals of them being chemically modified octadecyl isocyanate (C18H37NCO). Both types of nanocrystals, modified and unmodified, were characterized by XRD, FTIR, TGA, transmission electron microscopy (TEM) and Contact Angle. The XRD results showed changes in the crystalline structure of cellulose, while the results of FTIR and contact angle changes in polarity of the nanocrystal. Composites and nanocomposites were prepared in different concentrations and characterized for the rheological behavior, mechanical properties by tensile, dynamic mechanical analysis (DMA), differential scanning calorimetry (DSC), diffraction X-ray (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM). The results showed that obtaining nanocrystals, type I and type II, was successful and indicating changes in the mechanical, thermal and crystalline properties of these nanocrystals in the presence PBAT. and biodesintegração biodegradation tests were conducted and it was found that, besides occurring biodegradation of the material, addition of unmodified nanocrystals showed that these increases were promising to increase the rate of degradation and disintegration of PBAT
Subject: Fibras vegetais
Compósitos
Biodegradação
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEQ - Dissertação e Tese

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